《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)教程》 課件 單元3.2 OSI參考模型

單元3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.2OSI參考模型

學(xué)習(xí)目標(biāo)了解網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)經(jīng)歷了兩個(gè)階段；理解OSI參考模型的層次劃分原則；理解并掌握OSI參考模型7層功能及其關(guān)系；理解OSI參考模型數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。3.2.內(nèi)容梳理3.2.1網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)經(jīng)歷了兩個(gè)階段1.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)經(jīng)歷了兩個(gè)階段（1）第一階段：各計(jì)算機(jī)制造廠商網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，缺點(diǎn)是，某公司的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)只在一個(gè)公司范圍內(nèi)有效。（2）第二階段：國(guó)際網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)/參考模型（OSI/RM)，任何兩個(gè)遵守（OSI/RM)的系統(tǒng)都可以進(jìn)行互聯(lián)。3.1.2.理解OSI參考模型的層次劃分原則2.理解OSI參考模型的層次劃分原則（1）網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都劃分為相同的層次結(jié)構(gòu)。（2）不同節(jié)點(diǎn)的相同層次都有相同的功能。（3）同一節(jié)點(diǎn)內(nèi)相鄰層之間通過(guò)接口進(jìn)行通信。（4）不同節(jié)點(diǎn)的對(duì)等層之間通過(guò)協(xié)議進(jìn)行通信。（5）相鄰層之間，下層為上層提供服務(wù)，同時(shí)上層使用下層提供的服務(wù)。3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系

OSI參考模型是一種層次結(jié)構(gòu)，它將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功能劃分為七層，從低層到高層分別為：物理層數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層傳輸層會(huì)話層表示層應(yīng)用層（1）0SI七層模型圖表：3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系（2）OSI參考模型各層功能：①物理層物理層的數(shù)據(jù)單元是比特（bit），它向下直接與傳輸介質(zhì)相連接，向上服務(wù)于數(shù)據(jù)鏈路層，其任務(wù)是實(shí)現(xiàn)物理上互連系統(tǒng)間的信息傳輸。其主要功能是物理連接的建立、維持和釋放，利用傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供連接。物理層屏蔽了具體的通信介質(zhì)、通信設(shè)備和通信方式的差異，為數(shù)據(jù)鏈路層提供服務(wù)。物理層的基本功能是負(fù)責(zé)實(shí)際或原始的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)“位”傳送，目的是在在數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間提供透明的比特流傳輸。物理層的四個(gè)特性：物理特性（機(jī)械特性）、電氣特性、功能特性、規(guī)程特性。物理特性：規(guī)定了物理連接時(shí)所使用可接插連接器的形狀和尺寸等。電氣特性：規(guī)定了物理連接上傳輸二進(jìn)制比特流時(shí)線路上的信號(hào)電平高低、阻抗及傳輸速率與距離限制。功能特性：規(guī)定了物理接口上各條信號(hào)線的功能分配和確切定義。規(guī)程特性：定義了信號(hào)線進(jìn)行二進(jìn)制比特流傳輸時(shí)的一組操作過(guò)程，包括各信號(hào)線的工作規(guī)則和時(shí)序。3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系（2）OSI參考模型各層功能：②數(shù)據(jù)鏈路層數(shù)據(jù)鏈路層的數(shù)據(jù)單元是幀，它的任務(wù)是以物理層為基礎(chǔ)，為網(wǎng)絡(luò)層提供透明的、正確的和有效的傳輸線路，通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)正確、可靠的傳輸。數(shù)據(jù)鏈路的建立、拆除，數(shù)據(jù)的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)是數(shù)據(jù)鏈路層的基本任務(wù)。數(shù)據(jù)鏈路層將本質(zhì)上不可靠的傳輸介質(zhì)變成可靠的傳輸通路提供給網(wǎng)絡(luò)層。在IEEE802.3協(xié)議中，數(shù)據(jù)鏈路層分成兩個(gè)子層：一是邏輯鏈路控制子層（LLC子層）；二是介質(zhì)訪問(wèn)控制子層（MAC子層）。數(shù)據(jù)鏈路層主要功能：幀的封裝與分解、鏈路管理、流量控制與順序控制、差錯(cuò)控制、同步、透明傳輸和尋址、區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)和控制信息等。數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備有：網(wǎng)卡、網(wǎng)橋和交換機(jī)等。3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系（2）OSI參考模型各層功能：③網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)包，它是OSI模型的第三層，負(fù)責(zé)向傳輸層提供服務(wù)，同時(shí)負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)地址翻譯成對(duì)應(yīng)的物理地址，它的主要任務(wù)是選擇合適的路由，使得發(fā)送方發(fā)出的分組能夠準(zhǔn)確無(wú)誤地按照地址找到目的站點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)層的主要功能是路由選擇、流量控制、擁塞控制、傳輸確認(rèn)、中斷、差錯(cuò)及故障的恢復(fù)等。常見(jiàn)的設(shè)備有路由器、三層交換機(jī)。網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)有無(wú)連接和面向連接兩種類(lèi)型，也稱為數(shù)據(jù)報(bào)服務(wù)和虛電路服務(wù)。路由選擇指網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)根據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的情況，按照一定的策略，選擇一條可用的傳輸路由，把信息發(fā)往目標(biāo)。路由既可以選用網(wǎng)絡(luò)中固定的靜態(tài)路由表，也可以根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載狀況，靈活為每一個(gè)分組決定路由。網(wǎng)絡(luò)層關(guān)系到通信子網(wǎng)的運(yùn)行控制，是通信子網(wǎng)中最復(fù)雜、關(guān)鍵的一層。3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系（2）OSI參考模型各層功能：④傳輸層傳輸層也稱為運(yùn)輸層，一般由通信子網(wǎng)以外的主機(jī)完成這一部分功能，是唯一負(fù)責(zé)源端到目的端對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和控制的一層。傳輸層的數(shù)據(jù)單元是數(shù)據(jù)報(bào)，它是資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的界面和橋梁。傳輸層下面三層（屬于通信子網(wǎng)）面向數(shù)據(jù)通信，上面三層（屬于資源子網(wǎng)）面向數(shù)據(jù)處理，是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖罡咭粚樱粋鬏攲游挥诟邔雍偷蛯又虚g，起承上啟下的作用。傳輸層的主要功能是接收由會(huì)話層來(lái)的數(shù)據(jù)，將其分成較小的信息單位，經(jīng)通信子網(wǎng)實(shí)現(xiàn)兩主機(jī)間端到端通信；提供建立、終止傳輸連接，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)服務(wù)；向高層提供可靠的透明數(shù)據(jù)傳送，具有差錯(cuò)控制、流量控制及故障恢復(fù)功能。傳輸層的設(shè)備是網(wǎng)關(guān)。傳輸層的兩個(gè)主要作用：一是負(fù)責(zé)可靠的端到端通信，二是向會(huì)話層提供獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)的傳輸服務(wù)。3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系（2）OSI參考模型各層功能：⑤會(huì)話層會(huì)話是指在兩個(gè)會(huì)話用戶之間為交換信息而按照某種規(guī)則建立的一次暫時(shí)的連接。會(huì)話層具體實(shí)施服務(wù)請(qǐng)求者與服務(wù)提供者之間的通信，屬于進(jìn)程間通信的范疇。會(huì)話層不參與具體的數(shù)據(jù)傳輸，但它對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制和管理，也對(duì)數(shù)據(jù)交換進(jìn)行管理。會(huì)話層的主要功能是使應(yīng)用建立和維持會(huì)話，對(duì)會(huì)話進(jìn)行管理和同步，以及會(huì)話過(guò)程中的重新同步。⑥表示層表示層的作用是屏蔽不同計(jì)算機(jī)在信息表示方面的差異。表示層為應(yīng)用層服務(wù)，主要處理不同系統(tǒng)被傳送數(shù)據(jù)的表示問(wèn)題，解釋所交換數(shù)據(jù)的意義，進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮、各種變換（如代碼、格式轉(zhuǎn)換等）。表示層的主要功能是語(yǔ)法轉(zhuǎn)換、傳送語(yǔ)法的選擇和表示層內(nèi)對(duì)等實(shí)體間的建立連接、傳送、釋放等。3.1.3.OSI參考模型7層功能及其關(guān)系（2）OSI參考模型各層功能：⑦應(yīng)用層應(yīng)用層在OSI參考模型的頂層，直接面向用戶，是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與最終用戶的界面。提供完成特定網(wǎng)絡(luò)功能服務(wù)所需要的各種應(yīng)用協(xié)議。應(yīng)用層的功能由相應(yīng)的協(xié)議管理，并非由計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的實(shí)際應(yīng)用軟件組成，而是由向應(yīng)用程序提供訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用程序接口API組成。3.2OSI參考模型議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

OSI參考模型的基本概念：為了實(shí)現(xiàn)不同廠商生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間，以及不同網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO)對(duì)各類(lèi)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，提出了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)模型作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，稱為開(kāi)放互聯(lián)/參考模型，也稱為OSI模型。應(yīng)知應(yīng)會(huì)

OSI參考模型7層功能結(jié)構(gòu)：從低層到高層分別為：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會(huì)話層、表示層和應(yīng)用層。

物理層的功能、特性、常見(jiàn)的四種特性。

數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能、工作在該層的物理設(shè)備以及特性等。

網(wǎng)絡(luò)層的主要功能（路由選擇、擁塞控制）、服務(wù)方式、工作在該層的設(shè)備。應(yīng)知應(yīng)會(huì)

傳輸層的功能、作用、服務(wù)類(lèi)型。

會(huì)話層的功能及作用。

表示層的功能及作用。

應(yīng)用層的功能及作用，工作在該層的主要協(xié)議。3.2OSI參考模型議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)典型例題【例1】OSI參考模型從高到低依次是應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、（）、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。A.傳送層B.傳輸層C.網(wǎng)輸層D.利用層B【例2】交換機(jī)是工作在OSI參考模型的（）。A.物理層B.網(wǎng)絡(luò)層C.數(shù)據(jù)鏈路層D.傳輸層【解析】交換機(jī)是工作在OSI參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備，通常講的交換機(jī)一般是指二層交換機(jī)，而三層交換機(jī)是工作在網(wǎng)絡(luò)層的設(shè)備，具有路由功能。【解析】OSI參考模型從高到低依次是應(yīng)用層、表示層、會(huì)話層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層。C3.2OSI參考模型議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)知識(shí)測(cè)評(píng)（單選）1.在OSI參考模型中低層和高層之間的連接層是（）。A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.傳輸層D.會(huì)話層2.在OSI參考模型中，最復(fù)雜、最關(guān)鍵的一層是（）。A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.網(wǎng)絡(luò)層D.傳輸層3.（）位于OSI模型的最低層。A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.表示層D.應(yīng)用層4.物理層的特性包括機(jī)械特性、功能特性、規(guī)程特性和（）。A.物理特性B.電氣特性C.鏈路特性D.應(yīng)用特性3.2OSI參考模型議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)5.下列設(shè)備中工作在物理層的是（）。A.路由器B.網(wǎng)卡C.MODEMD.交換機(jī)6.網(wǎng)卡、交換機(jī)等物理設(shè)備工作在（）。A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.網(wǎng)絡(luò)層D.傳輸層知識(shí)測(cè)評(píng)（多選）1.在OSI參考模型中，工作在數(shù)據(jù)鏈路層的設(shè)備有（）。A.網(wǎng)卡B.網(wǎng)橋C.交換機(jī)D.中繼器E.集線器2.OSI參考模型七層協(xié)議中，屬于資源子網(wǎng)的有（）。A.應(yīng)用層B.物理層C.會(huì)話層D.表示層E.網(wǎng)絡(luò)層3.在OSI參考模型中，以下不屬于網(wǎng)絡(luò)層的功能有（）。A.確保數(shù)據(jù)的傳送正確無(wú)誤B.在信息上傳輸比特流C.糾錯(cuò)和流量控制D.路由選擇E.擁塞控制3.2OSI參考模型議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)4.關(guān)于網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的分層原則，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的有（）。A.各層功能明確，相互獨(dú)立B.上層為下層服務(wù)C.高層必須知道低層的具體實(shí)現(xiàn)D.直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn)E.相鄰層之間通過(guò)接口傳輸數(shù)據(jù)5.下列屬于通信子網(wǎng)的有（）。A.數(shù)據(jù)鏈路層B.物理層C.會(huì)話層D.表示層E.網(wǎng)絡(luò)層知識(shí)測(cè)評(píng)（填空題）1.數(shù)據(jù)鏈路層傳送信息單位是________。2.網(wǎng)絡(luò)層產(chǎn)品中最常見(jiàn)的是路由器和_______。3._______資源子網(wǎng)與通信子網(wǎng)的接口和橋梁。4._______位于OSI模型面向信息處理的高三層的最下層。5.表示層如同應(yīng)用程序和_______之間的翻譯官，主要解決用戶信息的語(yǔ)法表示問(wèn)題。3.2OSI參考模型議和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)（）1.在OSI參考模型中，相鄰